发布时间 : 星期四 文章基于CAN总线的步进电机控制系统更新完毕开始阅读16ed70096bd97f192279e9f2
中国计量学院毕业设计（论文）
5.步进电机的最高温度：
步进电机温度过高首先会使步进电机内部的永磁性材料磁性减弱，从而使步进电机的转动力矩下降甚至停止工作导致失步，因此电机的最高温度是因为采用的磁性材料的退磁温度来决定；一般情况下，磁性材料的退磁温度都在120℃以上，有的材料甚至能达到250℃以上，所以电机的表面温度达到90℃也是可以正常工作的。
6.力矩与功率换算
步进电机在调速范围较大时，步进电机的功率是变化的，实际生产中一般采用力矩来衡量，功率和力矩的换算公式如式3.1。
P=Ω*M*Ω=2n60pπ=2nM60pπ ?????????????????（3.1）
其中参数P是功率，它的单位是瓦特，Ω为每秒转动的角度，单位是弧度，n为定子转动的速度，M为力矩单位为牛顿?米
P=2fM400π (半步工作） ???????????????????（3.2）
式3.2 中，参数f代表的含义是每秒脉冲数，缩写是PPS。
步进电机一般用在打印机，多功能一体机，复印机，传真机等，具有高精度，快速相应等特点的系统上。
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3.6步进电机转速指示器
图3.6.1步进电机转速指示器原理图
为了减小调试难道和方便实物验收，本系统增加了步进电机转速标志模块。因为发光二极管反向耐压只有5伏。他的工作电流也比较小，所以在实际生产生活中必须跟限流电阻串联用以限制支路上的电流。限流电阻的计算公式如式3.3：
R=(E-UF)IF?????????????????????????（3.3）
式中E为电源正电压，UF为发光二级管的工作电压，IF为发光二级管的额定电流。发光二极管有一般只有两根引脚，其电源正负极的辨别方式和电容一样，较短的为负极，较长的为正极。长的一端应该连接电源的正极。有个别厂商生产的引脚一样长，但外壳上绝对会有标记，一般与标记较近的引脚是发光二级管正极。
发光二级管与小灯泡和氖气灯相比较，发光二级管的优点是：工作电压低，工作电流小，功耗小，稳定性好，衰老时间长；通过调节电流的大小就可以方便地改变LED发光的强弱。所以，发光二极管用途很广，例如：大型公共场所或者室内的照明光源，在电子设备中当做信号指示灯等。
在本电路中，电源为DC5V采用的发光二级管的工作电压为1.8V，电流为3mA。
R=(E-UF)IF
=(5v-1.8V)3MA?1.067KΩ????????????????（3.4）
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取近似值1KΩ的色环电阻，串联在电路中，得到了较好的效果。
4 基于CAN总线的步进电机控制系统软件设计
4.1软件总体设计
图4.1.1系统软件总体流程图
基于CAN总线的步进电机控制系统软件设计主要分为SJA1000驱动部分和步进电机驱动部分两大块，其中步进电机驱动部分是主体，是单片机一直运行的函数，完成了对步进电机的基本运动控制，其中包含了正转，反转和停止共九级调速。SJA1000驱动部分包括SJA1000芯片初始化模块、CAN总线发送函数模块和CAN总线接收模块。步进电机调速指示灯驱动，步进电机速度等级发送等功能包含在其他子程序中，这些功能模块的设计会在本章后半段详细讲解。
4.2 系统功能模块详细设计
如图4.1.1所示，整个系统的软件流程，在系统上电后对各个芯片进行初始化，次序如下，首先对STC89C52RC单片机进行初始化，包括打开单片机的内部定时器0，外部中断1和数据总线、地址总线的初始化。若初始化成功进入
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CAN总线初始化模块，此模块主要包括对SJA1000芯片的初始化，对其与单片机相连接的一些管脚进行初始化设置，保证初始化完成。如果初始化失败，重新初始化，如果成功，则设置定时器0，定时10us，此后，程序执行到步进电机调速部分，根据从CAN总线接收到的数据，驱动步进电机调速和点亮相应的指示灯进行显示。
4.3 单片机初始化
系统上电后，单片机首先对自己进行初始化，为后续程序做铺垫。主要是对SJA1000进行复位操作，复位的方法是对SJA1000的RST脚先至于低电平，10US后，在拉高该脚，这样SJA1000就进行了一次复位操作了。复位操作后，为了与SJA1000通讯，所以要选中SJA1000芯片，故而拉低SJA_CS脚。然后是开启外部中断1，触发方式是边缘触发，而后开启总中断。
SJA_RST = 0; //SJA1000复位有效 mDelay(10); mDelay(10); SJA_CS = 0; EX1 = 1; IT1 = 0;
EA = 1;
//CAN总线片选有效
//外部中断1使能；CAN总线接收中断 //CAN总线接收中断，低电平触发 //打开总中断 //延时
SJA_RST = 1; //CAN总线复位管脚,复位无效
图4.3.1单片机初始化流程图
4.4 CAN初始化模块
在单片机初始化完成后，随着程序的执行，就进入了CAN初始化模块，由于本系统采用了新型的CAN总线独立控制器SJA1000，所以对CAN的初始化都是围绕着SJA1000完成的。
SJA1000T的初始化只能在复位后才可以进行，初始化的内容主要包括：芯片的工作方式的设置、接受滤波的工作方式的设置、接收代码寄存器（ACR）和接收屏蔽寄存器(AMR)的设置、波特率的设置和中断许可寄存器(IER)的设置等。
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